摘要：近年来，随着嵌入式与智能技术的不断发展，以可穿戴技术为基础的便携式日常穿戴产品的应用及设计得以高速发展，它们往往因小巧酷炫的造型和经济实惠的性价比深受消费者喜爱。而智能手环作为可穿戴设备中的一种代表性产品，功能从一开始单一的运动计步手环逐渐多样化，到如今不仅能与移动客户端实现互联网互联，甚至能实现智能手机的收发信息、地图GPS、电话拨打接听和歌曲播放等大数功能，因此被广泛应用于生物识别、医疗监控、安全和数字支付等领域，在智能可穿戴设备中占据主导地位。本设计以意法半导体ARM公司的Cortex_M4单片机系列的STM32F411CEUx为主控芯片，RTC作为时钟源，采用五相按键、OLED显示屏、SHT20，HP-6，MPU6050传感器等模块，并通过USART、IIC、SPI等通信方式与MPU进行信息交互，其外围最小系统由电源电路、振荡电路、复位电路、调试接口电路以及CH340驱动电路构成，这所有的一切最终共同组成了一个智能可穿戴设备系统。设计应用到了数模电、单片机、电力电子以及传感器的多学科多领域的知识，并结合了Keil MDK uVision5程序编程集成开发和Altium Ddeigner硬件原理绘图等软件对程序进行调试、分析和修改，最终让本设计系统能实现闹钟、实时时间显示、卡路里消耗与计步记录、心率血压测量以及周围环境温湿度监测等功能。

关键字：智能手环， OLED显示屏， 传感器， 通信方式， STM32芯片

 

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1 智能手环研究的意义-1

1.2智能手环的现状及发展趋势-1

1.3设计要求-4

第二章 系统方案论证-5

2.1工作原理-5

2.2控制器方案选择-5

2.3显示模块方案选择-6

2.4计步模块选择-6

2.5调试接口方案选择-7

2.6 通信方式-7

第三章 系统硬件设计-9

3.1单片机-9

3.1.1 STM32F411CEUx概述-9

3.1.2 STM32F411CEUx的外围电路介绍-10

3.2 OLED屏-13

3.2.1 OLED屏介绍-13

3.2.2OLED屏的工作选择模式-14

3.3 SHT20温湿度测量模块-15

3.3.1 SHT20 简介-15

3.3.2 工作特性-15

3.4 MPU6050计步模块-16

3.4.1 MPU6050简介-16

3.4.2工作特性-16

3.5 HP-6心率血压测量模块-17

3.5.1HP-6简介-17

3.5.2工作特性-18

3.6五相按键模块-18

第四章 系统软件设计-20

4.1开发工具介绍-20

（1） Keil软件-20

（2）AD软件-20

4.2 STM32文件库移植-20

4.2.1 库文件的简述-20

4.2.2库函数的种类-20

4.3软件流程-21

4.3.1总体软件流程图-21

4.3.2显示屏-21

4.3.3 实时时钟显示-22

4.3.4 温湿度测量-23

4.3.5 心率/血压测量-25

4.3.6 卡路里计步-26

第五章  系统调试-27

5.1 开机主功能选择界面-27

5.2 卡路里计步功能-27

5.3 实时时间功能-28

5.4 温湿度测量功能-28

5.5 心率测量功能-29

5.6 血压测量功能-29

5.7 闹钟功能-30

5.8 调试结果分析-30

总结与展望-32

致谢-32

参考文献：-33